为了弄明白百岁兰这种能活上3000年的植物怎么会有性别差异,以及基因是如何在不同的小群体中分家的,中国科学院植物研究所的汪小全团队给大家揭开了谜底。1月16日,中新网在北京报道了这项发现。科研人员从百岁兰生活的纳米布沙漠采集了130个个体样本,覆盖了5个地理距离很近的群体。他们通过全基因组重测序和分析,搞清楚了这几个群体的基因组是怎么不一样的。结果发现,地理上的隔离是主要原因,基因没法随便乱跑就会导致种群分化。环境因素,比如土壤不一样,也起到了推波助澜的作用。再加上百岁兰靠虫子授粉、风力传播种子这种效率低下的方式,更把种群间的基因交流给限制住了。这种环境和基因共同作用下的结果是,基因组分化的景观很不均匀。 通过对30个雄性和30个雌性百岁兰的全基因组关联分析,汪小全团队还找到了决定雌雄的XY染色体系统。不过,在这个决定性别的区域里没找到那些常见的MADS-box基因。这说明百岁兰的性别决定机制可能比较特别。结合其他裸子植物比如苏铁也是XY型的情况来看,这暗示着裸子植物可能很早就用了这种性别决定方式。百岁兰只长两片叶子且从不脱落的独特样子让它成为世界八大珍稀植物之一,这一研究成果不仅能帮我们理解它们是怎么适应环境的,还能为保护这种植物提供科学依据。相关论文已经在国际学术期刊《Cell Reports》上发表了。 值得一提的是,百岁兰的老家在非洲西南部的纳米布沙漠,沿着大西洋海岸南北延伸超过1000公里,形成了很多分散的区域。研究团队发现这些地方的生境和开花时间都有很大差别。这就解释了为什么它们的遗传背景会不一样。百岁兰是一种雌雄异株植物,有的只开雌花有的只开雄花。 汪小全研究员还说,这个研究成果对理解裸子植物局域群体的遗传分化和适应有重要意义。虽然国际植物学会把百岁兰列为珍稀植物之一,但我们对它的了解还不多。这次研究揭示了它的性别决定系统和性染色体进化的奥秘。这一切都多亏了汪小全团队的不懈努力和科学精神。 孙静静博士作为论文第一作者补充道,他们利用已经测序好的百岁兰基因组数据进行了大量工作。虽然这篇论文发表在《Reports》上有点不太顺口,但确实是个很权威的国际学术期刊。这个发现让我们离揭开百岁兰长寿之谜又近了一步。 虽然科学家们已经研究了很久性别决定机制和遗传分化的问题,但这次用科学的方法给出了明确答案。这不仅解决了学界的疑问,也让普通大众对这种古老的植物产生了更大的兴趣。希望这次研究成果能为保护百岁兰提供更科学的指导方向。